ISSN 2095-560X
CN 44-1698/TK
CONDEN XJIIA8
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CONDEN XJIIA8
在CO2/O2/Ar气氛下对生物柴油两种同分异构替代燃料丁酸甲酯和丙酸乙酯的预混燃烧（当量比为0.8）进行了对比研究，重点分析了生物柴油替代燃料的同分异构化对燃烧主要产物、稳定中间产物以及自由基的影响，同时揭示CO2对两种同分异构替代燃料燃烧的化学作用，给出了潜在典型污染物的生成趋势和规律。结果表明，CO2的加入对两种燃料中重要的烟黑前驱物C2H2和C3H3具有抑制作用。CO2的稀释和热作用对C2H2生成的抑制作用在丙酸乙酯火焰中更加显著，而对C3H3的抑制作用在丁酸甲酯火焰中更加明显，并且CO2的化学作用可进一步加强对两种火焰中C2H2和C3H3生成的抑制。同时，CO2的存在可有效降低两种燃料非常规污染物醛酮类产物的浓度，其中CH2O和CH3CHO的浓度在丙酸乙酯火焰中的减小更为显著。两种火焰中抑制CH2O生成的主要作用是CO2的稀释和热作用，而CO2的化学作用则是抑制CH3CHO生成的主导作用。由产物消耗速率分析得知，对丁酸甲酯消耗影响最大的化学反应是脱氢反应MB+H=H2+MB2J，而对丙酸乙酯消耗影响最大的则是分解反应EP=C2H5COOH+C2H4。
本文运用计算流体力学方法，以1.5 MW风力机为例，对风力机整机三维模型的空气动力学特性开展研究。针对三翼型风力机叶片，利用改进的Wilson方法进行气动设计，并通过寻找各截面最佳雷诺数的方法进行优化修正。建立了整机三维模型，设计流域并划分网格，定义边界及区域。最后对上述模型进行额定工况下定常与非定常数值模拟，利用模拟结果开展有关压力、失速特性等空气动力学特性的分析。结果表明：非定常模拟在风轮背面上的平均压力比定常小，使风轮前后压差变大，输出功率加大，其主要原因是叶尖出力的增加；旋转使得风力机叶片发生流体分离延迟，且产生更高的升力系数。
调研了含水合物地层渗流特性实验研究进展，归纳总结了现有的缺点与不足；概述了瞬态压力脉冲法的基本原理及其应用现状，分析讨论了该方法应用于含水合物地层渗流特性实验研究的适用性。主要结论如下：保持稳定渗流难、测量耗时长和水合物易扰动是现有实验研究存在的主要不足；瞬态压力脉冲法能够解决上述不足，且测量精度高，具有良好的适用性，特别适用于我国南海含水合物地层。建议开展我国南海水合物成藏与开采过程中地层渗流特性模拟实验研究工作。
三轴剪切试验是获得含水合物沉积物强度参数最有效的途径之一。目前国内研究者从不同的角度进行了大量研究，在某些关键科学问题上形成了共识，但仍存在诸多科学问题需要业内同仁共同探讨。本文在充分调研国内外含水合物沉积物三轴力学测试成果的基础上指出：由于缺乏统一的测试标准和规范，目前国内含水合物沉积物三轴剪切试验仍存在不同研究成果横向可比较性差、经验模型通用性不足、测试结果与现场实际差距大等关键科学问题；制样方法、粒度分布规律、沉积物本身固结程度、试验温度、剪切速率、气体类型、饱和度测量方法、试样尺寸等的差异是造成上述问题的关键因素。为了增强研究成果的指导意义，笔者建议各研究者在发表研究成果的同时公布详细的测试方法和测试条件，通过建立统一的行业标准来促进含水合物沉积物三轴剪切试验的发展，从而为水合物资源的安全高效开采提供科学依据。
超级电容器作为一种新型储能器件受到了全球的广泛关注，其中非对称超级电容器比对称超级电容器具有更大的能量密度。然而近年来，研究的重点主要集中于非对称超级电容器的正极材料，相比而言，其负极材料的发展较为缓慢，影响了整个非对称超级电容器器件的性能发挥。本文介绍了近年来非对称超级电容器负极材料的研究进展，主要分为碳材料电极、金属氧化物电极、金属氮化物电极以及金属硫化物电极。我们也对基于这些负极材料组装的非对称超级电容器器件进行了介绍。最后，我们提出了非对称超级电容器未来的发展趋势以及所面临的挑战。
尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12）在充放电过程中具有较高的安全性和结构稳定性，被认为是非常有潜力的锂离子电池负极材料。本文从工业应用的角度分析总结了目前Li4Ti5O12的主要制备方法及其优缺点、Li4Ti5O12的改性方法及其特点，并对钛酸锂材料今后的研究重点进行了预测。
保持合适的运行温度是锂离子电池高效、安全、长寿命的保证，因而对其进行有效的热管理是非常有必要的。本文针对圆柱形锂离子电池，设计了嵌套电池表面的方形金属外壳，以强化电池散热和单体电池间传热。对比自然对流条件下电池单体加壳和无壳时不同放电倍率的温升情况、多个电池并联的温升情况，以及不同通风功率下多个电池并联时嵌套不同外壳的温升情况，发现加壳可以有效促进电池（组）散热。另外，设计了电池组内不同单体电池出现放电不均衡情况，以检验嵌套外壳对减小电池组内单体电池间温差的效果，结果表明，自然对流条件下，加壳后单体电池间最大温差可以降低10℃以上。
目前，我国沼气的发酵原料主要是禽畜粪便和农作物秸秆，随着厌氧发酵技术的发展，更多种类废弃物也逐步受到人们的关注。有机废弃物沼气化利用在我国生态文明建设中有着重大意义。论文综述了我国生物质资源，如禽畜粪便、农作物秸秆、农产品加工废弃物、市政有机废弃物和能源作物的特性和作为沼气发酵原料的优缺点，比较了这些原料的沼气生产潜力，探讨了混合原料发酵技术及重要的几种沼气发酵外源添加剂。
基于圆管立式降膜蒸发传热传质的相关理论，建立了其管内CaCO3结垢过程的数学模型，并应用于垃圾渗滤液浓缩用机械蒸汽再压缩（MVR）立式降膜蒸发管内CaCO3结垢过程研究，得到了各结垢参数在不同结垢阶段的变化规律。结果表明：结垢初期，蒸发管内CaCO3的沉积速率远大于剥蚀速率，净存速率较大，污垢层厚度、污垢热阻快速增加，使得蒸发管总传热系数快速减小，进而引起蒸发器的蒸发量、浓缩比快速减小；结垢中期，CaCO3的净存速率变小，污垢增加变缓，各结垢参数变化趋势由急变缓；结垢末期，CaCO3的净存速率趋近于零，污垢不再增加，各结垢参数趋于稳定；相比蒸发管入口，出口液膜溶液的流量小、CaCO3浓度高，结垢更严重，且受整个蒸发管结垢的影响，液膜溶液流量、CaCO3浓度变化较大，各结垢参数变化更迅速，更早趋于稳定。
太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点，因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应，需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题，本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱，提出了一种非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器；基于几何光学原理，模拟了热管式真空管和半圆聚光器的不同放置方式和位置的聚光效率，制作了半圆形聚光热管式真空管集热器系统，选择了合适的储热油箱并进行了保温效果的理论计算；最后对该系统进行了集热性能测试实验。实验结果表明，在半圆形聚光器的聚光下，系统的瞬时效率截距为0.66，热损系数为2.53 W/(m2•℃)。该系统完全能够满足人们的日常生活用热的需求，具有良好的应用前景。
本文首先利用一个非稳态传热模型对同一环境条件下光伏光热一体化（PV/T）系统、光伏系统（PV）和太阳能热水器的能效进行分析，然后采用层次分析法（AHP）对不同品质终端能源输出的太阳能利用系统的能效统一表征，并以北京、广州和银川为代表的不同城市自然环境及用电价格为条件的三种情景，对三种太阳能利用系统的综合能源利用效率、累计净收益和投资回收期进行分析。结果表明，太阳能利用系统的经济性不仅受到系统能源利用效率和成本的影响，系统所在地的自然环境和电价水平也会引起系统经济性发生变化，因此考虑多种因素的综合评价可以为太阳能技术推广提供更客观和准确的参考。
